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教你如何减小热电偶测量误差的方法
- 2019-06-28 -

一、产生误差的原因

1、热电偶本身准确度对测量误差的影响。这里是指热电偶的热电特性、稳定性和均匀性。

2、显示仪表的分度特性和测量线路对测量准确度的影响。

3、被测表面敷设热电偶后,改变了被测处的原来温场。此时,表面热电偶所指示的温度已不等于未敷设热电偶时的温度。当敷设表面热电偶后,由导热所引起的误差称为“导热误差”。着重指出的是热电偶本身准确度所产生的误差同导热误差相比,前者比后者小得多。只要选择优质的热电极材料,热电特性稳定以及热电偶和仪表合理配套,则热电偶本身准确度所产生的误差一般讲可以忽略。但是,导热误差是难以避免的,它是表面温度测量的关键。

4、被测物体的表面温度若处于变化状态,则热电偶对于温度的动态响应滞后而产生的误差称为“动态响应误差”。装配热电偶敷设于被测表面后,周围环境也会对热电极产生辐射换热。例如:被测物体和热电极的表面黑度不同产生辐射换热。这种误差称这“辐射换热误差”。

二、安装和敷设方法不当产生的误差。

综上所述,表面耐磨热电偶的测量误差,大致由以上六个因素造成,若要得知总的测量误差,必需进一步作误差分析,由实验和计算来确定。

三、减小测量误差的措施和方法

1、在机械强度允许的条件下,尽可能选用导热系数小和直径细的热电极材料。热电极的直径通常选0.2~0.5毫米。

2、敷设表面热电偶时,要尽可能消除对流的干扰。例如:在被测表面有流动气体时,在条件许可下,热电偶最好采用埋设的方法。但要注意开槽尺寸要尽量小,埋设后应将填充物表面打光与被测表面平齐。

3、安装时,尽量不破坏被测表面温场和被测物体的几何形状。

4、在工况变化和作瞬时测量时,选用的表面热电偶的动态响应要好。

5、等温敷设可有效地减小导热误差。测量端后面的热电极应沿被测表面敷设至少50倍热电极直径之长度。沿被测表面的热电极其绝缘应薄而且材料导热性能要好,以增强被测表面与热电极之间的导热。热电极引起被测表面后,热电极绝缘层要求厚些,绝热好,以减小热电极向气热的散热。若热电偶测量回路电阻过大,则可采取粗细热电极搭接的方法,选择粗细两种热电极搭接时,要注意热电特性尽量一致。

6、我们在测量表面温度时,总希望有较高的准确度,为了减小测量误差,可根据实际工况采取合理措施,以获得比较满意的测量结果。

7、表面热电偶的测量端应与被测表面有良好的热接触,接触方法以焊接最好(指被测表面允许焊接)。焊点不允许有夹渣和多孔海绵状,焊点要小,同时要保证足够的强度。为了增强热电偶测量端的焊接强度,可将热电极焊接部分稍稍压偏。

8、压簧热电偶测量端尽可能靠近被测表面。对于球形的测量端可将测量端压扁。当被测物体的导热系数很小时,可采用良好导热性能的集热片。

9、热电极材料应具有良好的热电特性、稳定性和均匀性。制作之前应对热电极材料予以检定,保证热电极材料性能良好和可靠。


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